Bildekreditt: NASA
NASAs RHESSI-satellitt kan ha avdekket nye ledetråder om de kraftigste eksplosjonene i Universet da den ved et uhell fikk et bilde av en gammastråle-brast mens han tok bilder av solfakkel på solen. Det RHESSI oppdaget er at lyset som kommer fra brasten er polarisert, noe som indikerer at et kraftig magnetfelt kan være årsaken. Når en gigantisk stjerne blir et raskt snurrende svart hull, kan den vri magnetfeltet opp så mye at hele gjenstanden eksploderer som en uprullet fjær.
NASAs RHESSI-satellitt kan ha avdekket en av de viktigste ledetrådene som ennå er oppnådd på mekanismen for å produsere gammastråle-bursts, de kraftigste eksplosjonene i universet. Dette var et resultat av en sjanseobservasjon fra en satellitt designet for å studere solen.
Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) -satellitten knipset bilder av solbrennere 6. desember 2002, da den fanget et ekstremt lyst gammastråleutbrudd i bakgrunnen, over kanten av solen, og avslørte for den første gang gamma-strålene i et slikt burst blir polarisert. Resultatet indikerer at intense magnetfelt kan være drivkraften bak disse fantastiske eksplosjonene.
Solfanger er enorme eksplosjoner i solens atmosfære, drevet av den plutselige frigjøringen av magnetisk energi. Gamma-ray bursts er fjernblitz av gamma-ray-lys som dukker opp omtrent en gang om dagen tilfeldig på himmelen, som kort skinner så lyse som en million billioner soler. Nyere observasjoner antyder at de kan være produsert av en spesiell type eksploderende stjerne (supernova), men ikke alle supernovaer genererer gammastråle-bursts, så fysikken i hvordan en supernova-eksplosjon kan produsere en burst av gammastråler er uklar.
Funnene blir presentert på en pressekonferanse på American Astronomical Society-møtet i Nashville, Tenn., Av to University of California, Berkeley, forskere: Dr. Wayne Coburn, en postdoktor ved UC Berkeley's Space Sciences Laboratory, og Dr. Steven Boggs, adjunkt i fysikk. De er forfattere av en artikkel om denne oppdagelsen som ble publisert i 22. mai-utgaven av Nature.
"RHESSI ble sendt ut i verdensrommet for å avdekke hemmelighetene til solfakler, de største eksplosjonene i solsystemet vårt, så jeg er glad for at det har vært i stand til å gi ny informasjon om gammastråleutbrudd, de største eksplosjonene i hele universet, ”Sa Dr. Brian Dennis, RHESSI misjonsforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
"Merkelig nok ser det ut til at magnetfelt driver både de lokale solfaktene og de fjerne gammastråle-utbruddene, to uhyre kraftige hendelser," la Dennis til.
Den sterke polarisasjonen målt av RHESSI gir et unikt vindu på hvordan disse bursts drives, ifølge Boggs. Han tolker målingene til å bety at utbruddet stammer fra et område med sterkt strukturerte magnetiske felt, sterkere enn feltene på overflaten av en nøytronstjerne - inntil nå, de sterkeste magnetfeltene som er observert i universet. "Polarisasjonen forteller oss at magnetfeltene i seg selv fungerer som dynamitten, og driver den eksplosive ildkulen vi ser som en gammastråle," sa han.
Gamma-strålene målt ved RHESSI var omtrent 80 prosent polarisert, i samsvar med maksimal mulig polarisering fra elektroner som spiralerer rundt magnetfeltlinjer. Spiraliseringen får elektroner til å produsere lys ved "synkrotronstråling". Polarisert lys, kjent for de fleste av oss som det reflekterte lyset som er blokkert av Polaroid-solbriller, er lett med magnetiske og elektriske felt som vibrerer hovedsakelig i en retning, ikke tilfeldig. Slik koherens innebærer en underliggende fysisk symmetri, i dette tilfellet, justerte magnetfelt.
Selv om elektronene sannsynligvis akselereres til nesten lysets hastighet i sjokkbølger, innebærer det faktum at gammastrålene maksimalt polarisert at sjokkbølgene i seg selv blir drevet av et underliggende sterkt magnetfelt.
"Mengden polarisering de fant er så intens, at det ser ut som det er ren synkrotronstråling og ingenting annet, og alle de andre teoriene vil måtte bite i støvet nå," sa Dr. Kevin Hurley, en UC Berkeley gamma- ray burst-fysiker som siden 1990 har drevet det tredje interplanetære nettverket (IPN3) av seks satellitter koblet sammen for å finne gammastråle-bursts og umiddelbart varsle astronomer. For en slik ny måling er imidlertid en uavhengig bekreftelse avgjørende, la Boggs til.
Oppdagelsen av polarisering avslører hvordan en gammastråle-burst blir drevet - gjennom generering av et sterkt, storskala magnetfelt. Neste spørsmål er: Hvorfor fører noen supernovaer til et sterkt, organisert magnetfelt? Dette kan være et spørsmål vi bare kan ta opp gjennom teori, men bevismaterialene er på plass for at teoretikere skal løsne, sa Boggs.
Selv om han overlater det til teoretikerne å finne ut hvordan slike sterke magnetfelt kunne genereres, sa Boggs at utbruddet sannsynligvis er foran av kjernekollapsen av en massiv stjerne direkte til et svart hull. Et svart hull i seg selv har ikke noe magnetfelt, men det lokale magnetfeltet kan tre gjennom det sorte hullet. Hvis det snurres raskt, vil det sorte hullet avvikle det lokale feltet som en streng på toppen. Energitettheten i det tett sårede, komprimerte feltet ville etter hvert bli så høyt at feltet ville rebound utover i en massiv ildkule, og dra saken med seg.
Originalkilde: NASA News Release
